中職學校3D打印技術專業人才教育培養策略

楊文平

摘要：在3D打印技術快速發展的情況下，中職學校應當重視并切實加強對3D打印技術專業人才的教育培養力度，培養“一懂兩會”人才（會設計、會制造、懂經營），提高人才培養質量。這不僅有利于學生的就業，同時也有助于滿足各領域對3D打印技術專業人才的需求。首先簡要闡述了中職學校3D打印技術專業人才教育培養的重要性，分析了教育培養現狀，然后主要就3D打印技術專業人才的教育培養策略提出了部分探討性建議。

關鍵詞：中職；3D打印；教育培養

一、前言

3D打印技術也被稱為增材制造，它是快速成型技術的一種，能夠基于數字模型，利用塑料、金屬等材料，以逐層打印的方式，來實現對物體的快速構造，既可以節約時間成本，也可以節約經濟成本。該項技術在諸多領域當中都具有非常高的實用價值和廣闊的發展前景，如建筑工程、工業制造、醫療衛生、航空航天等。“3D打印技術將引領第四次工業革命”，其最大的魅力在于為創意設計提供了無限的可能性。3D打印或將顛覆傳統教育方式，教育部從國家戰略出發，倡導在職業院校設立3D打印技術應用專業，不但引領科技行業走向一個新的方向，同時也為中職教育的改革帶來了新的機遇、挑戰、發展契機。在社會對于3D打印技術專業人才需求量不斷增長的背景下，中職學校應當將3D打印技術專業人才的教育培養作為一項關鍵課題，加強研究、探討與實踐。一方面要深入、全面地認識到3D打印技術專業人才教育培養的重要性，客觀分析當前的人才教育培養現狀；另一方面要采取科學、有效的3D打印技術專業人才教育培養策略，提高和確保人才的培養質量。

二、中職學校3D打印技術專業人才教育培養的重要性

（一）促進和保障學生就業

中職學校是我國教育體系當中的重要一環，承擔著為社會培養、輸送實用型人才的責任和使命。從學生個人角度來講，中職學校必須要通過教育培養使學生掌握相應的知識、技能，并保證學生能夠憑借其學習和掌握到的知識、技能得到社會與用人單位的認可，順利就業，實現理想的職業發展[1]。這樣才能讓學生在社會中自主、獨立生存，體現出其更高的個人價值、社會價值。

隨著3D打印技術的發展與普及，其在各個行業領域當中都表現出了非常高的實用性，且發展前景廣闊，由此也就在各個行業領域中，創造了大量的3D打印技術專業崗位和人才需求[2]。中職學校通過3D打印技術專業人才教育培養，提升學生在3D打印技術方面的專業知識、專業技能，能夠使學生在未來的就業市場中更好地得到用人單位的認可，達到促進和保障學生就業的目的。

（二）滿足社會的人才需求

從宏觀的社會角度來講，3D打印技術的出現，具有一定的時代意義，會對社會的諸多方面帶來影響和變革。企業掌握了成熟、發達的3D打印技術，將有助于增強其自身的市場競爭力，促進企業的發展和壯大；而國家掌握了先進的3D打印技術，能夠提升其綜合國力，增強國家在國際相關領域中的話語權[3]。正是因為如此，3D打印技術得到了各行各業的關注，建筑工程、工業制造、醫療衛生、航空航天等行業都在3D打印技術的研發方面予以了巨大的投入。不過3D打印技術的操作專業性非常強，一般人不能勝任相關工作，如果缺少專門的人才，就會使得3D打印技術的研發成果難以快速完成實用性轉換，既會造成研發資源的浪費，還會使得3D打印技術、產業的發展落后[4]。而中職學校通過3D打印技術專業人才的教育培養，能夠很好地解決3D打印技術的人才供需問題，滿足社會的人才需求，有效推動3D打印技術研發成果實用性轉換，以及3D打印技術、產業的發展。

三、中職學校3D打印技術專業人才教育培養現狀

（一）人才教育培養的實用性導向不明確

中職學校是為社會培養、輸送實用型人才的主要陣地，因此其不論任何專業的人才培養，都要以實用性為導向，以確保學生能夠真正適應崗位用人需求，在社會生產中，迅速地發揮出作用、價值。3D打印技術專業人才的教育培養同樣是需要為社會生產服務的，所以其對于人才也具有實用性要求[5]。不過從中職學校3D打印技術專業人才教育培養現狀來看，明顯存在著實用性導向不明確的問題。如忽視了與具體行業的對接，僅聚焦于通用型3D打印技術知識、技能的教學，如果學生進入某一行業，則還需要重新學習該行業對于3D打印的特殊需求，降低了人才的實用性。雖然3D打印技術的知識、技能等可以通用，但是在建筑工程、工業制造、醫療衛生等行業當中，其對于3D打印技術的應用都具有自己的特點和需求，如果學生沒有進行過相應的學習、鍛煉，只是簡單地掌握了通用的3D打印技術知識、技能的話，依然不符合上崗就業的實際用人需求，需要進一步學習后才能上崗。這一來對學生的就業不利，二來會影響到單位的正常用人。

（二）人才教育培養的課程體系不完善

3D打印并非一種單一、獨立的技術，其需要在諸多學科的支撐下才能順利地運行，達到快速構造物體的效果。因此，中職學校對3D打印技術專業人才的教育培養需要以實用性為導向，對學生進行多門學科課程的教學，以保證學生能夠全面掌握相關的知識和能力。然而就現實情況來看，由于3D打印技術的普及與專業開設時間都不足，缺少相應的教育、教學經驗，所以中職學校在3D打印技術專業人才教育培養方面的課程體系建設還不完善，可能導致學生出現某些方面的知識、能力空缺。并且，當前3D打印及其相關的技術在不斷地發展，隨時可能出現技術更新，而學校的課程體系由于不完善，無法跟上技術的更新速度，則會進一步導致學生的知識、能力落后于專業發展現狀。

（三）人才教育培養的實訓教學力度較弱

我們反復強調中職學校的人才教育培養需要以實用性為導向，應注重培養和提升學生的實踐操作能力。就3D打印技術專業而言，在人才教育培養過程當中，既要確保學生熟知技術原理、過程、方法，更要求學生能夠通過3D打印技術實踐操作，創造出高質量的作品。不過在目前的中職學校3D打印技術專業人才教育培養中，還存在著實訓教學力度較弱的情況，學生得不到充分的實踐操作鍛煉、培養，限制了學生3D打印實踐操作能力的提升。在實際的教學過程當中，雖然學生都能夠正確地進行3D打印設計和技術操作，但是他們并沒有參與過真實的或是模擬的3D打印項目，并不知道在實際的工作過程當中，需要經過哪些環節、需要考慮哪些需求才能真正地完成高質量的3D打印，確保打印成品符合實際所需。在這樣的情況下，即使學生能夠正確地進行3D打印設計和技術操作，他們在上崗、就業之后，也還需要較長的時間來適應真實的工作環境，這可能阻礙學生的專業成長與發展。

（四）人才教育培養的平臺受限

專業的3D打印技術學習和人才教育培養，涉及諸多方面的知識、技能，因此周期較長。教師在實際的教學過程當中，要盡量地拓展教學空間，激發學生的主觀學習動力、學習欲望，才能在有限的時間內，取得最佳的人才教育培養成效。不過在當前的中職學校3D打印技術專業人才教育培養中，存在著人才教育培養平臺受限的問題，教師只能在現實的課堂上對學生進行教學，未能利用信息化技術來拓展平臺、延長對學生的有效教學時間。因此學生在學校的知識、技能學習一般難以達到非常熟練的地步，即使是上崗就業之后，也需要一定時間的適應。

（五）人才教育培養的校企合作機制不健全

中職學校的3D打印技術專業人才教育培養需要面向社會生產，以切實滿足社會人才需求。不過單單依靠中職學校的資源和能力，很難真正確保教育、教學與實際的生產情況相符合，必須依靠學校和企業之間的合作來共同推進3D打印技術專業人才教育培養，才能使教育、教學盡可能地貼近實際生產情況[6]。現階段，中職學校在3D打印技術專業人才教育培養中還沒有與企業建立起健全的校企合作機制，造成了企業在人才教育培養中的缺位，降低了人才培養的質量和成效。

四、中職學校3D打印技術專業人才教育培養策略

（一）明確人才教育培養的實用性導向

在中職學校的3D打印技術專業人才教育培養中，要想確保人才的教育培養質量，首先需要明確人才教育培養的實用性導向，找準人才教育培養的追求和定位。如中職學校在進行3D打印技術專業建設的頂層設計時，就需要全面做好對社會、市場和企業的調研工作，真正深入一線，了解各類型行業、企業對于3D打印技術專業人才有哪些方面的知識、技能要求，并以此作為依據，制定具體的人才教育培養目標、教學大綱、教學內容。要保證學生通過在學校的學習，就可以盡可能多地掌握實際生產中需要的3D打印技術知識和技能，只要上崗就能立即投入生產，體現和創造價值。在實際的工作中，學校應當與建筑工程、工業制造、醫療衛生等主要行業的企事業單位加強溝通、聯系，與他們做好3D打印技術專業人才教育培養的對接工作，保證教育教學的開展，盡可能貼合各行業對人才的要求。

（二）完善人才教育培養的課程體系

就中職學校3D打印技術專業的課程設計來講，必須要做到既實用，又完善。如除了要設置通用型的3D打印技術知識、技能課程，讓學生能夠深入認識和理解3D打印技術的原理、過程、方法等基礎內容外，還需要設置專門的材料學、信息化建模等方面的課程。其目的是讓學生能夠熟知各種材料的特性，掌握各種信息化建模軟件工具的使用方法，這樣學生才能夠在實際的工作當中獨當一面高效率、高質量地完成相關工作。再者，還需要根據一些主要的行業，如建筑工程、工業制造等，設置一些針對性更強的學科，讓學生可以了解到不同行業3D打印技術的生產實踐特點。

（三）強化人才教育培養的實訓教學力度

為了提高學生的3D打印實踐操作能力，中職學校應當大力強化人才教育培養的實訓教學力度。如可以采用項目化的教學方法組織和引導學生進行3D打印實踐操作。首先，教師準備好一套案例和項目，案例最好來源于實際，項目需要與案例相匹配。教學中先對學生進行詳細的案例講解，然后導入項目，讓學生以小組為單位，共同參與完成項目。其間，小組成員之間需要商議、確定項目的設計方案，并且還要考慮到打印機的精度誤差、零件的裝配公差等，以這樣的方式，來鞏固學生對理論知識的掌握和應用。項目的設計方案確定之后，小組成員再分別進行零件建模，建模過程當中，相互之間需要保持密切的溝通、協調，各個零件建模完成之后，再進行模型組裝[7]。模型組裝與調整結束后，便可以開始進行3D打印，讓學生自己操作3D打印機，正確、規范地打印出成品。獲得打印成品之后，小組成員還需要一同對成品進行設計和功能方面的驗證，確保其能夠真正符合項目需求，如果還有改進的空間，則可以進行再次打印。上述實踐過程完成之后，需要進一步對學生的學習和任務完成情況進行評價。評價綜合采用教師評價、小組互評和小組自評三種方式，其中教師評價占總成績的40%，小組互評和小組自評各占30%。各組將打印完成后的作品集中在一起進行展示評比，從產品的創意、設計效果和打印質量等方面進行綜合評價。教師為引導者，鼓勵學生積極參與討論，讓學生處于具體的案例情境中，肯定作品的優點，指出不足并給予改進意見。最后，教師再綜合三方面的評價意見和得分對學生實訓操作進行考核[8]。通過這樣的實訓過程，學生便可以對真實的3D打印技術項目形成直觀的認識和了解，知道如何完成真實的項目，這能夠使其在畢業之后，快速地上崗就業，迅速地融入工作團隊，體現出自身的專業價值。

（四）拓展人才教育培養平臺

教師在教學過程當中，要加強對信息化技術的合理應用，借助其功能和優勢，拓展3D打印技術專業人才教育培養平臺，以延長教師的有效教學時間，讓學生能夠獲得更多的指導，促進學生的專業成長[9]。如教師可以利用學校的教學網站，或是自己組建班級微信群，為學生推送3D打印技術方面的專業學習資料，讓學生可以接觸和了解到更多的專業知識、信息，也可以隨時與學生進行交流，組織學生進行相互之間的探討，解答學生的問題和疑惑。再者，教師還可以將學生完成的優秀設計作品、打印成品等在網絡上展示，以表達對學生的認可和肯定，增強學生學習信心，同時也供其他同學參考、學習。

（五）健全人才教育培養校企合作機制

健全人才教育培養校企合作機制是提高3D打印技術專業人才教育培養質量的關鍵。如以往中職學校在專業建設中，雖然也會進行廣泛的社會、市場和企業調研，盡量根據社會的用人需求來進行專業設計，但是由于缺少與企業之間的深度溝通，也缺少來自企業的直接指導，所以中職學校的專業設置并不一定可以真正符合用人需求，難免會出現相關的錯位[10]。為此，中職學校應嘗試通過與企業之間的合作，共同進行3D打印技術專業建設，校企深度合作，科教創新融合，產教雙贏融通[11]。如在校企合作的過程中，中職學校可以根據企業的實際生產情況，掌握、了解他們的用人需求、用人標準，并在與企業的共同商議下，制定更為合理的育人目標。同時企業還需要根據當下的生產現狀、3D打印技術現狀、科研現狀等，與學校一起開發教學內容[12]。更關鍵的是，企業應當與學校一同完成育人的使命，如依靠企業自身的資源條件，為學生提供真實的實習環境、實習機會，按照實際的用人標準、要求，對學生進行學習考核等，保證學生的專業成長。

五、結語

3D打印技術的快速發展、飛速普及，勢必會增加相應專業的社會用人需求，創造大量的就業崗位。在這樣的背景下，中職學校應當重視并切實開展好對3D打印技術專業人才的教育培養，完善培養模式，提高教育成效和人才培養質量。這既能更好地保障學生就業，又能切實滿足社會人才需求，促進學生技能成才、技能報國，為教育強國、人才強國，著力培養更多的高素質技能人才。

參考文獻

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作者單位：臨夏州職業技術學校